第3章 1 第1课时 重力与弹力(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

[对应学生用书作业(十)P20] 1．关于重力和重心，下列说法正确的是(　　) A．当物体漂浮在水面上时重力会减小 B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力 C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上 D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而变化 解析　重力来源于地球对物体的引力，与物体是否漂浮在水面上无关，故A错误；放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力，是由物体的形变引起的，故B错误；重心位置取决于物体的形状和质量分布情况，故D正确；只有形状规则、质量分布均匀的物体，重心才在物体的几何中心上，故C错误。 答案　D 2．(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g，相邻两盘间距1.0 cm，重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为(　　) A．10 N/m　　　　　　 B．100 N/m C．200 N/m D．300 N/m 解析　由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg＝3·kx，解得k＝100 N/m，故选B。 答案　B 3．跳高运动员在下列四种过竿姿势中，重心最能接近甚至低于横竿的是(　　) 答案　D 4．关于如图所示的两个力F1和F2，下列说法正确的是(　　) A．F1＝F2，因为表示两个力的线段一样长 B．F1>F2，因为表示F1的标度大 C．F1<F2，因为F1只有两个标度的长度，而F2具有三个标度的长度 D．无法比较，因为两个力的标度的大小未知 解析　在力的图示中，所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度，离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小，故选D。 答案　D 5.玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 解析　汽车与桥面相互挤压都发生了形变，选项B错误；由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，选项A错误；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，选项C正确，D错误。 答案　C 6．关于图甲、乙、丙、丁中受力情况分析及弹力的产生原因，下列说法中正确的是(　　) A．图甲中，人站在船上撑竿使船离岸，人没有受摩擦力作用，撑竿发生弹性形变，恢复原状时对竿产生弹力 B．图乙中，立定跳远起跳瞬间，人受到向后的摩擦力，地面发生弹性形变，对人产生弹力 C．图丙中，手受到笔杆摩擦力作用，笔杆发生弹性形变要恢复原状对人手产生弹力 D．图丁中，跳水运动员静止站立在三米跳板上时仅受两个力作用，跳板发生弹性形变，对运动员产生弹力 解析　力是物体运动状态改变的原因，可知船离开岸的过程中，人与船之间存在着相互作用的摩擦力，故A错误；由于起跳瞬间，脚有一个向后的运动趋势，所以此时的摩擦力方向向前，故B错误；由于笔有向下滑的趋势，则手受到笔杆摩擦力作用，笔杆发生弹性形变要恢复原状对人手产生弹力，故C正确；运动员静止站立在三米跳板上时，跳板向下弯曲，则运动员有向下运动趋势，则人受到重力、弹力、摩擦力三力的作用，故D错误。 答案　C 7.(多选)如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N、GB＝4 N。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　　) A．5 N和6 N　　　 B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 解析　弹簧如果处于被拉伸的状态，它将有收缩到原状的趋势，会向下拉A、向上提B，则选项B正确；如果处于被压缩的状态，将向两边恢复原状，会向上顶A、向下压B，则选项C正确。 答案　BC 8.一个自然长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内)(　　) A．3L B．4L C．5L D．6L 解析　由题意可知kL＝mg，当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时，下面弹簧弹力大小为mg，伸长量为L，而上面弹簧的弹力为2mg，由kx＝2mg可知，上面弹簧的伸长量为x＝2L，故B球到悬点O的距离为L＋L＋L＋2L＝5L，选项C正确。 答案　C 9．(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是(　　) A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比 B．由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量成反比 C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关 D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小 解析　在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F＝kx，A正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定，与弹力F及形变量x无关，B错误，C正确；由胡克定律得k＝，可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k相等，D正确。 答案　ACD 10．(多选)如图为四种与足球有关的情境。下列说法正确的是(　　) A．图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变 B．图乙中，足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用 C．图丙中，足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向 D．图丁中，运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变 解析　题图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于草地发生了形变，选项A错误；题图乙中，足球被踢出后飞行过程中只受到重力的作用，选项B错误；题图丙中，足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向，选项C正确；题图丁中，运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变，选项D正确。 答案　CD 11．(多选)(2023·深圳月考)口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气。为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力。则下列说法正确的是(　　) A．弹性绳的原长为20 cm B．弹性绳的劲度系数为10 N/m C．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍 D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45 cm 解析　设弹性绳原长为L0，劲度系数为k，橡皮擦重力为G1，一支笔的重力为G2，由胡克定律可知，G1＝k(30－L0)×10－2,2G1＝k(40－L0)×10－2，G2＝k(35－L0)×10－2。 联立解得L0＝20 cm，G2＝1.5G1，无法计算k，故A、C正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G2＋G1＝k(x－L0)，解得x＝45 cm，故D正确。 答案　ACD 12．一根弹簧的伸长(Δl)和所受的外力(F)之间的关系如图所示，弹簧原长l0为50 cm，试就图像回答： (1)若要使弹簧伸长到60 cm，需要多大拉力？ (2)如果用900 N的拉力(仍在弹性限度内)，弹簧长度变为多少？ 解析　(1)由题图可得弹簧伸长量Δl1＝l1－l0＝(60－50) cm＝10 cm，需要拉力为F1＝300 N。 (2)由题图可知，当拉力为F2＝900 N时，弹簧伸长Δl2＝30 cm， 所以弹簧长度变为l2＝l0＋Δl2＝(50＋30) cm＝80 cm。 答案　(1)300 N　(2)80 cm 13．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m。为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端平齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如图甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少？ 解析　由题图可知，当x1＝0.2 m时，F1＝2 N，压缩距离x在0～0.2 m范围内时，有关系式F＝k1x，此时只有大弹簧起作用，小弹簧并没有承受压力，所以大弹簧的劲度系数k1＝10 N/m；从0.2 m至0.3 m过程中，两弹簧均被压缩，当F2＝5 N时，大弹簧的压缩量x2＝0.3 m，小弹簧的压缩量x2′＝x2－x1＝0.3 m－0.2 m＝0.1 m，根据胡克定律得k1x2＋k2x2′＝F2，即k2＝＝N/m＝20 N/m。 答案　10 N/m　20 N/m 学科网（北京）股份有限公司 $$